常见焊接缺陷的分析和控制

江苏南京艾欧史密斯中国热水器有限公司　　谢平涛

常见焊接缺陷的分析和控制

江苏南京艾欧史密斯中国热水器有限公司谢平涛

不论在那个行业，产品的质量都是企业的生命，好的产品质量更是对一个企业最有效的宣传。在焊接产品中，良好的焊接质量是产品的核心，焊接产品的任何一个关键环节存在缺陷，都有可能由于使用过程中的冲击、振动等因素，造成焊接结构的断裂，导致事故发生，甚至是更为严重的后果。因此，要重视焊接质量，做好焊接缺陷的分析和控制。本文从这一目的出发，分析了焊接缺陷的类型、危害及相应的控制措施。

焊接缺陷；危害；对策

引言

焊接缺陷可能会导致焊接产品在生产过程中被严重损坏，产品的各项力学性能和物理特性都会大幅度下降，严重影响产品寿命。焊接质量与企业的生产效率和经济效益息息相关，所以必须从实际出发，及时对焊接缺陷进行检测和判定，积极采取相应的措施加以解决，将损失降到最低，避免更为严重的后果发生。

1　常见焊接缺陷及危害分析

1.1气孔

气孔是指焊接过程中熔池金属中的气泡在凝固时未能及时溢出而残留在焊缝金属中所形成的空穴。在焊接过程中，以下情况会导致气孔的产生：①保护气体流量少于标准值或通风气流影响保护气体的作用效果；②飞溅物等杂物覆盖在喷嘴上导致保护气体被堵塞；③焊接电流过大或电压过高；④焊接速度过快，焊接母材等材料表面被锈蚀或有油脂、污垢等覆盖等等。气孔的主要形状有四种：球形气孔、虫状气孔、条形气孔、针状气孔等。这些气孔的存在，会导致焊缝的紧密性降低、焊缝有效面积降低、焊缝的强度和韧性降低，从而使焊缝的承载能力大幅度减弱。

1.2裂纹

焊接裂纹主要是指材料的原子结合受到焊接应力及其他致脆因素共同作用的影响，形成了新的界面，导致缝隙的产生。焊接裂纹主要出现在焊缝和热影响区域，有宏观裂纹和显微裂纹两种。顾名思义，仅用肉眼或低倍显微镜就可观察到宏观裂纹，而显微裂纹却不易发现，只有在受到外力作用时，显微裂纹才会逐渐扩展开，随着扩展程度的增大，容易使焊接构件突然出现断裂，造成更大的危害。这种现象的产生主要是因为在焊接过程中产生了较大的内应力，或是焊缝中掺杂了部分低熔点杂质，改变了材料的物理性质。裂纹的存在是焊缝缺陷中危害最严重的，容易导致焊材的宏观开裂或整体断裂，因此在焊接生产中对裂缝的检查一定要严格。

1.3夹渣

在焊接反应中产生的或焊后残留的金属杂质和微粒是夹渣的主要成分，其中焊接时对焊件表面清理程度不够、焊层间有熔渣残留、焊接时焊接电流过小、焊接速度过快、焊接材料选材不合理等不当操作，都有可能导致夹渣的产生。

常见的夹杂物主要有各种氧化物、硫化物和氮化物等，这类化合物主要会对焊缝的塑形和韧性产生影响，其危害程度与化合物在焊材中的分布状态有关，均匀而细小的微粒会在一定程度上提高焊缝的强度，较大的微粒则会严重影响焊缝的力学性能，在焊接过程中必须尽量减少大颗粒夹渣的产生。

1.4咬边

咬边是指焊接过程中在沿焊趾的母材部位产生的凹陷或沟槽。造成咬边的主要原因有以下几点：①焊接电流过大，弧电压过高；②焊接速度过快，填充金属的量供应不上；③送丝不稳定，横摆速度过大；④在垂直或水平的焊接处，焊条的角度不合理。

咬边的存在不仅使母材金属的有效部位减少，还使焊接接头的力学性能减弱，在咬边处，应力集中的现象比较容易发生，在承载后咬边处容易出现裂纹。

2　常见焊接缺陷的控制措施

2.1气孔控制措施

①做好焊接前的清洁工作，将坡口两侧的水分、油渍和锈蚀层彻底清除；②施焊时要严格控制焊接电流和熔池温度；③合理选择焊接材料，重视焊接母材的材质；④为了更好地保护熔池，在焊接时采用短弧焊接为宜，控制好焊接高度；⑤合理地运用相应的焊接工艺，使气体更好地从熔池中逸出；⑥采取焊前预热、焊后缓冷这样的特殊工艺措施等，都有助于减少气孔的出现。

2.2裂纹控制措施

①以减少焊接拉力为主，重视装焊顺序的合理性，选择合理的焊接参数，还可通过预热等方法进一步减少焊接应力；②焊接过程中要严格控制热输入量，以确保焊接接头的力学性能的稳定性。

2.3夹渣控制措施

①从源头抓起，在焊条、焊剂的选择上要加以重视，保证熔池脱氧彻底，减少杂质的掺入；②将焊条进行适当摆动，也可使部分夹杂物浮出。

2.4咬边控制措施

结合咬边特点，应该重视焊接电流和电压选择的合理性，选择合适的焊接速度，调整运条角度和电弧角度等方法都可以减少咬边缺陷的产生。

［1］北京农业机械化学院.金属工艺学［M］.北京：农业出版社，1980.

［2］徐卫东.焊接检验与质量管理［M］.北京：机械工业出版社，2008.

［3］英若采.熔焊原理及金属材料焊接［M］.北京：机械工业出版社，2005.

谢平涛，1986年出生，湖北红安人，本科，助理工程师，研究方向：材料成型及控制工程（焊接方向）。